1.考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:结合含高渗透率分布式电源配电网的特征,提出考虑电压稳定性与越限的综合电压稳定指标;
步骤2:以全年风力发电和光伏发电出力数据为基础,考虑储能装置配置成本,计算风力发电、光伏发电和储能装置的最佳容量配置比例,最后通过多场景缩减技术对全年场景进行缩减,从而降低优化配置时的计算量;
所述步骤2中,从储能装置对DG出力的平抑效果和减少储能系统成本支出两个方面出发,计算储能装置容量与风力发电、光伏发电两种DG的配比,设DG出力全部被电网消纳无弃风弃光现象,对于第i个场景内储能装置容量配置的目标函数如公式(3):min std(Pres_i+Pess_i)+γCess_i (3)其中,Pres_i为场景i中可再生能源出力矩阵;Pess_i为场景i中储能装置出力矩阵;Cess_i为场景i中储能装置安装容量;γ为储能装置安装成本系数;
储能装置运行过程中,应满足输出功率限制约束和荷电状态约束条件,如公式(4)所示;
其中,Pess为储能装置输出功率;Pmax为储能装置充放电功率极限;SOC为储能装置荷电状态;
根据K‑means++聚类得到的各个场景的权重数据,储能装置的最终安装容量如公式(5)所示;
其中,Cess_i为场景i中储能装置安装容量;wi为场景i所占权重;n为场景个数;
步骤3:利用Tent混沌映射序列,代替平衡优化器算法中随机生成的初始个体,结合拥挤度和非支配排序策略将平衡优化器算法改进为多目标平衡优化器算法;
步骤4:构建含高渗透率分布式电源的配电网系统,利用多目标平衡优化器算法解决微电网定容选址规划问题。
2.根据权利要求1所述考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于:所述步骤1中,含高渗透率分布式电源配电网的特征包括:①、风力发电、光伏发电可再生能源的出力占全网发电机出力比重大,具有强随机性和波动性;
②、分布式电源接入位置灵活,能够通过并网逆变器控制其输出功率;
③、光伏发电与风力发电出力在时间上具有互补的特征。
3.根据权利要求1所述考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于:所述步骤1中,将简化静态电压稳定指标与模拟阶跃特性函数相结合,构造综合考虑电压稳定性与越限的综合电压稳定指标(compositevoltage stability index,CVSI),如公式(1)所示:其中,△Vi为母线i中戴维南等效阻抗上的压降;β为修正因子,由配电网中电压极值决定;Vi为母线i电压;UN为系统额定电压;a、b和c为常数,根据不同电压等级的配电网对电压偏移的不同要求来确定。
4.根据权利要求1所述考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于:所述步骤2中,根据气象数据和DG出力方程,计算得到风力发电和光伏发电全年时序出力数据,在不考虑加入储能装置情况下,利用风力发电与光伏发电出力时间上互补的特点,计算两种DG的最佳安装容量比例,实现总出力方差最小,如公式(2)所示:其中,PWT_i=[PWT1…PWT24]为单位容量风力发电在第i天有功出力矩阵;PPV_i=[PPV1…PPV24]为单位容量光伏第i天有功出力矩阵;η为风力发电与光伏发电的安装容量比例。
5.根据权利要求1所述考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于:所述步骤2中,采用基于K‑means++的多场景分析法对全年数据进行聚类,得到多个具有代表性的场景数据及其对应概率。
6.根据权利要求1所述考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于:所述步骤3中,通过Tent映射生成混沌序列,对个体进行初始化提高算法的全局搜索能力,如公式(10)所示:其中,μ为混沌参数;yi为混沌变量序列;
得到混沌变量序列yi后,对其做逆映射到相应的个体搜索空间得到变量序列xi,如公式(11)所示:xi=lbi+(ubi‑lbi)yi (11)
其中,ubi和lbi分别表示变量xi的上界和下界;yi为混沌变量序列;
采用轮盘赌思想优先保留拥挤度比较低的个体,个体xi被保留的概率计算公式为:其中,crowd(xi)表示xi拥挤度;N表示个体数量;
在得到帕累托解集后,通过模糊集理论对所有个体的不同目标函数求取隶属度,如公式(13)所示;:其中,ffit(xi,k)为xi在目标函数k中的模糊隶属度;f(xi,k)为xi在目标函数k中的函数值;Fk,min为所有个体中目标函数k中最小值;Fk,max为所有个体中目标函数k中最大值。
7.根据权利要求1所述考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置方法,其特征在于:所述步骤4中,将步骤2中计算得到的风力发电、光伏发电和储能装置的最佳容量配置比例,作为微电网的规划依据,利用改进后的多目标平衡优化器算法求解目标问题的帕累托解集。